El terme klystron es pren de la forma mare d’un verb grec (klys) que fa referència al flux d’ones que es trenquen al costat d’una riba, així com a la darrera part de el terme electró . Els inventors del klystron són dos germans Sigurd Varian i Russel de la Universitat de Stanford l'any 1937 i disponible l'any 1939. La informació sobre l'amplificador de clistron va ser influenciada pels investigadors de radar dels EUA i el Regne Unit. Aquest article ofereix una visió general de amplificador de clistron , tipus , i la seva aplicacions
Què és un amplificador Klystron?
El clistron l'amplificador és un dispositiu s’utilitza per amplificar els senyals de freqüència de microones que arriben a altes etapes de guany de potència mitjançant l’aplicació dels principis del tub de buit i del concepte d’acumulació d’electrons. El rang de la regió UHF de l’amplificador de clistron oscil·la entre els 300 MHz-3 GHz i els 400 GHz. Es poden aplicar a diferents tipus d’indústries com ara satèl·lit, transmissió de televisió, mèdica, radar, acceleradors de partícules, etc.
Amplificador Klystron
El treballant de Klystron es pot fer mitjançant els passos següents.
- El canó d’electrons del clistre genera un flux d’electrons.
- La velocitat dels electrons serà controlada per les cavitats de grup perquè puguin entrar en raïms a la sortida de la cavitat.
- El grup d’electrons estimula les microones a la cavitat o / p de l’amplificador.
- El flux de microones a la guia d’ones els mou cap a l’accelerador.
- Finalment, els electrons seran absorbits a la parada del feix.
Classificació de l’amplificador Klystron
Aquests amplificadors són tubs de buit de microones energètics i modulats amb la velocitat utilitzada en algun tipus de sistemes de radar . Aquests dispositius fan ús de l’efecte del temps de transferència canviant la velocitat del feix d’electrons. Un amplificador de clistron està format per una o diverses cavitats. Un amplificador de clistró inclou una o més cavitats que juguen un paper essencial en el tub de clistró controlant el camp elèctric a la regió de l'eix del tub de clistró. Es classifiquen en dos tipus en funció de les cavitats que inclouen les següents.
- Amplificador de clitró de dues cavitats
- Amplificador de clístron reflex
Amplificador Klystron de dues cavitats
Aquests tipus d'amplificadors de clistron de cavitat inclouen diverses cavitats que s'utilitzen per controlar el camp elèctric a la regió de l'eix del tub de clistron. Es disposa una xarxa al nucli de diverses cavitats per deixar fluir els electrons. Aquí, la cavitat principal del dispositiu d’aparellament s’anomena Buncher, mentre que la següent cavitat del dispositiu d’aparellament s’anomena Catcher.
La direcció de la regió canvia per la freqüència de la cavitat Buncher, de manera que el substitut s’afanya i alenteix els electrons del feix que flueixen per les xarxes. L’espai extern de les xarxes Buncher s’anomena espai de deriva, que es pot crear amb els electrons d’aquesta regió quan els electrons ràpids passen pels electrons que flueixen lentament.
Amplificador Klystron de dues cavitats
La funció principal de la cavitat captadora és captar energia del feix de l’electró. Les xarxes de captadors estan disposades amb una biga, en una posició on es produeixen completament els racims. La posició es decideix amb el temps de transferència de raïms a la freqüència de ràdio normal de les cavitats. El col·lector obté la potència del feix d’electrons i el converteix en temperatura i radiació X. Una cavitat addicional entre les cavitats d’entrada i de sortida del clistró fonamental pot millorar la potència de sortida, l’amplificació i l’eficiència del clistró. Les cavitats addicionals proporcionen velocitat per ajustar el feix d'electrons i produeixen una energia millorada que és accessible a la sortida.
Amplificador Reflex Klystron
El klystron reflex és inventat per Robert Sutton , de manera que un altre nom d'aquest amplificador de clistron és Tub de Sutton . És un tub de baixa potència i funciona com a oscil·lador. Aquest amplificador s'utilitza principalment com a un oscil·lador dins d’un modulador de receptors de radar i transmissors de microones. No obstant això, aquests dispositius són substituïts amb semiconductor dispositius de microones.
En aquest tipus d'amplificador, el flux del feix d'electrons serà a través d'una única cavitat ressonant i els electrons s'energitzaran amb una pistola d'electrons en una part del tub. Després de deixar utilitzar la cavitat ressonant, es reprodueixen amb un elèctrode reflector estimulat negativament destinat a un altre pas per tota la cavitat, on es recullen.
Amplificador Reflex Klystron
Sempre que el feix d’un electró flueix per tota la cavitat, s’anomena velocitat modulada. El muntatge dels feixos d’electrons té lloc a l’espai de flux entre la cavitat i un reflector. S’ha d’ajustar la tensió a la part superior del reflector perquè el grup d’electrons sigui el màxim perquè el feix d’electrons torna a la cavitat, verificant així que s’estimularà una energia més alta a la cavitat des del feix cap a les oscil·lacions de RF.
El voltatge del reflector canviarà una mica del valor més favorable, que afecta una variació de freqüència i la pèrdua de potència de sortida. Aquest resultat proporciona un avantatge per al control automàtic de freqüències en receptors i en la modulació de freqüència per als transmissors. El nivell de modulació que afecta la comunicació és poc suficient perquè la potència de sortida es mantingui fonamentalment estable.
Hi ha regularment diverses seccions de voltatge del reflector on l'amplificador oscil·larà, s'especifiquen amb formes. El rang de modificació electrònica de l'amplificador es denota generalment pel canvi de freqüència entre els punts de mitja potència. Aquests punts de potència seran en forma d'oscil·lació on la potència de sortida és la meitat de la sortida més alta de la forma. Aquest amplificador es canviarà en diverses aplicacions amb el corrent tecnologia de semiconductors .
Diferència entre Klystron de dues cavitats i Klystron Reflex
La diferència entre el clistron de dues cavitats i el clistron reflex inclou el següent.
- El clistron de dues cavitats és el tub de clistron més senzill.
- Inclou dos ressonadors de cavitats de microones, és a dir, el buncher i el catcher.
- Aquest klystron es pot utilitzar com a amplificador.
- Reflex Klystron és un aparell d’una sola cavitat.
- Reflex Klystron s’utilitza com a oscil·lador.
- El nom d’aquest klitron es pren a causa del seu acte reflex de feix d’electrons.
- Aquest clistron és totalment diferent del clistron de cavitat perquè té una sola cavitat i s'utilitza per a la modulació de la demodulació.
Aplicacions d'amplificadors Klystron
Les aplicacions dels amplificadors de clitrons inclouen el següent.
- El aplicacions dels amplificadors de clistron involucrar-se en satèl·lits, física d’alta energia, comunicació d’alta potència de banda ampla, radar, metges, acceleradors de partícules, etc.
- Actualment, GRC ( Global Resource Corporation ) els utilitza amplificadors per a la conversió dels hidrocarburs de cada dia en materials, residus d’automoció, carbó, gasoil, sorres petrolíferes, esquistos, etc.
- Els amplificadors Klystron poden produir sortides molt superiors en comparació amb la potència de microones Diodes de Gunn que s’anomenen dispositius de microones d’estat sòlid.
- Generalment, s’utilitzen aquests amplificadors on els rangs de sortides seran de 50 MW i 50 kW a 2856 MHz. Per tant, s’utilitzen des de centenars de MHz fins a centenars de GHz
- El klystron als radars dóna la potència de sortida en el rang d’1 MW a 2380 Mhz
Per tant, això és tot sobre klystron amplificador, tipus, diferències i les seves aplicacions. A partir de la informació anterior, podem concloure que aquests amplificadors són modulats en la velocitat i també en tubs de microones d’alta potència. S’utilitzen com a amplificadors en equips de radar. Aquests amplificadors fan ús d’un efecte del temps de transferència canviant la velocitat del feix d’electrons. Un clistró conté una o diverses cavitats que s’utilitzen per modular l’àrea d’electrons a la regió de l’eix del tub. Aquí teniu una pregunta, Quina és la funció d'un amplificador Klystron?
